ITMI20011825A1 - Forno a tunnel di termoretrazione per la produzione di imballaggi in pellicole di materiale termoretraibile e procedimento di imballaggio re - Google Patents

Forno a tunnel di termoretrazione per la produzione di imballaggi in pellicole di materiale termoretraibile e procedimento di imballaggio re Download PDF

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    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
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    • B65B53/02—Shrinking wrappers, containers, or container covers during or after packaging by heat
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Description

Descrizione del Brevetto per Invenzione Industriale avente per titolo:
"Forno a tunnel di termoretrazione per la produzione di imballaggi in pellicole di materiale termoretrabile e procedimento di imballaggio realizzato con questo forno a tunnel"
DESCRIZIONE
La presente invenzione concerne un forno a tunnel adatto per preparare gli imballaggi di film o pellicole di materiale termoretraibile.
L'invenzione si estende anche al procedimento di imballaggio di confezioni realizzato con questo forno a tunnel.
Il campo dell'invenzione è quello dei forni a tunnel utilizzati per realizzare gli imballaggi in film o pellicole di materiale termoretraibile, ad esempio per confezionare bottiglie, lattine e simili.
La tecnica nota dei sistemi impiegati per confezionare articoli in genere, quali bottiglie, lattine, ecc. in un film o pellicola di materiale plastico termoretraibile prevede l'uso di forni a tunnel riscaldati, all'interno dei quali vengono trasportate le confezioni preventivamente avvolte nella citata pellicola.
In particolare il riscaldamento del tunnel viene realizzato per mezzo di getti d'aria calda, orientati contro gli oggetti da confezionare.
Le dimensioni di progetto del forno a tunnel sono inoltre scelte in modo da risultare compatibili con quelle degli articoli da imballare, allo scopo di ottenere un efficace processo di riscaldamento e termoretrazione.
Le soluzioni note ora ricordate presentano numerosi inconvenienti.
Innanzitutto le pellicole di materiale termoretrabile presentano uno spessore non sempre uniforme e comunque modificato dalla applicazione delle grafiche decorative o pubblicitarie, stampate in modo generico e del tutto casuale sulla loro superficie.
Come conseguenza l'aspetto degli imballaggi risulta alterato, a testimonianza della non corretta esecuzione del processo di confezionamento.
Anche la necessità di dimensionare i forni in rapporto all'ingombro degli oggetti da imballare costituisce un evidente limite, che ostacola la possibilità di utilizzare uno stesso forno per articoli aventi dimensioni diverse da quelle di progetto dei forni.
Un altro inconveniente della tecnica nota è rappresentato dal ffatto che il trasporto a catena delle conffezioni è suscettibile al riscaldamento fino alla temperatura di termoretrazione delle pellicole, con il risultato che queste ultime tendono ad aderire al trasporto a catena, ostruendo il passaggio dell'aria calda, lasciando delle impronte indesiderate sul fondo dell'imballaggio e accentuando il deposito di detriti di materiale plastico sulle catene stesse.
L'invenzione si prefigge dunque lo scopo di migliorare i forni tradizionali, garantendo la produzione di imballaggi privi di irregolarità superficiali e che siano universali in rapporto alla dimensione delle confezioni.
Questi ed altri scopi sono raggiunti con il forno a tunnel e con il procedimento di imballaggio delle rivendicazioni 1 e 23.
Delle preferite forme di realizzazione del forno a tunnel e del procedimento dell'invenzione risultano dalle restanti rivendicazioni.
Rispetto alle tecniche tradizionali, il forno a tunnel e il procedimento dell'invenzione offrono il vantaggio di realizzare delle confezioni in materiale termoretraibile, prive di irregolarità superficiali e di aspetto uniforme, grazie all'impiego dei mezzi di controllo dei flussi d'aria.
L'invenzione offre inoltre il vantaggio di consentire il trattamento, in uno stesso forno a tunnel, anche di confezioni di misure diverse.
Inoltre l'uso di sistemi di controllo della temperatura del fflusso d'aria e di pulitura del trasporto a catena, ffavorisce l'ottenimento di confezioni prive di difetti sulla loro superficie.
Il procedimento e il forno a tunnel dell'invenzione vengono descritti con riferimento alle figure che seguono, relative a un modo preferito, ma non limitativo, di realizzare l'invenzione stessa. In queste:
la figura 1 illustra in vista prospettica d'insieme il forno a tunnel dell'invenzione;
la figura 2 illustra in vista frontale il forno a tunnel di figura 1 ;
la figura 3 illustra il particolare del dispositivo di pulitura del trasporto a catena del forno a tunnel di figura 1 ;
la figura 4 illustra il forno a tunnel di figura 1 , dal quale è stata tolta la copertura superiore, allo scopo di accedere alla vista delle bocche di uscita dei flussi inferiori di aria calda;
la figura 5 illustra uno spaccato del forno di figura 1 , con vista sulle bocche di deflessione dei flussi superiori di aria calda verso il ventilatore;
la figura 6 illustra la disposizione delle bocche dei flussi di uscita laterale deN'aria calda dal forno a tunnel di figura 2;
la figura 7 illustra il dispositivo di convogliamento dei relativi flussi d'aria nella parte superiore del tunnel;
la figura 8 illustra la disposizione dei ventilatori di raffreddamento del trasporto a catena nella parte anteriore del tunnel la figura 9 illustra una variante di realizzazione del forno a tunnel della figura precedente;
la figura 10 illustra il particolare del meccanismo di controllo dei flussi d'aria inferiori del tunnel di figura 4.
Il forno a tunnel dell'invenzione è indicato complessivamente con 1 in figura 1 .
Esso comprende una base portante inferiore 2, al di sopra della quale è posta una copertura 3 che definisce, con questa base 2, la camera 4 di termoretrazione.
La medesima base inferiore 2 è provvista di un trasportatore a catena 5, adatto per ricevere gli articoli 6 da imballare (nella figura 1 delle bottiglie), preventivamente avvolti in una pellicola 7 di materiale termoretrabile.
Immediatamente al di sotto della superficie portante o di appoggio delle confezioni 16 sul trasporto a catena 5 sono presenti dei ventilatori 8.
Come meglio risulta dalla figura 4, questi ventilatori sono disposti all'esterno della copertura 3 e sono destinati al raffreddamento del trasporto a catena 5, così da impedire a questa di raggiungere la temperatura di termoretrazione della pellicola 7.
I mezzi di controllo dei flussi d'aria calda in uscita dalla parte inferiore del forno a tunnel e diretti verso le confezioni sono illustrati nelle figure 4,8 e 10.
In particolare questi consistono in una piastra 9, provvista lunghezza del fforno a tunnel 1 .
A questa piastra 9 sono associati dei cassetti 1 1 , preferibilmente in posizione sovrapposta alla detta piastra, reciprocamente affiancati in modo scorrevole e provvisti di forature 12, posizionate coincidenti con i fori 10 della medesima piastra 9.
Il movimento dei cassetti 1 1 al di sopra della piastra 9, nel verso delle frecce F di figura 8, è realizzato per il tramite di cinematismi ad albero 13 e leva 14, azionati da corrispondenti manopole 15.
Di preferenza, le manopole 15 che controllano il movimento dei cassetti 11 sono disposte in modo indipendente tra loro sulla base 2, in corrispondenza di entrambi i fianchi e sulle due estremità del tunnel 1 .
Agendo su queste manopole, si possono ottenere due diverse posizioni relative dei cassetti 1 1 sulla piastra 9:
1. una posizione di completa apertura dei fori 10 della piastra 9, nella quale i fori 12 dei cassetti 11 sono portati a coincidere con quelli 10 anzidetti; e
2. una posizione di completa chiusura dei fori 10 della piastra 9, con cassetti 1 1 disposti in modo che i loro fori 12 siano completamente sfalsati rispetto a quelli della medesima piastra 9.
Ovviamente è possibile ottenere anche delle regolazioni intermedie, che realizzano la chiusura più o meno parziale dei fori 10 della iastra 9.
La base inferiore 2 del tunnel 1 è provvista di una copertura 3, al di sopra della quale sono montati i ventilatori 17 di circolazione deN'aria calda.
Come meglio risulta dalla figura 2, i ventilatori 17 indirizzano l'aria all'interno dell'intercapedine 18 della copertura 3, nella quale sono poste delle resistenze 19 che riscaldano l'aria.
Il flusso dell'aria così riscaldata viene orientato in direzione della base 2 e viene quindi deviato verso l'alto, a partire dal fondo 20 della camera di termoretrazione 4, passando attraverso i fori della piastra 9 e dei cassetti 1 1 .
Il flusso d'aria generato dai ventilatori 17 viene orientato anche in direzione del complesso di piastra superiore forata 21 e cassetti superiori forati 22, aventi struttura e disposizione analoghe a quelle delle piastra inferiore 9 e dei cassetti inferiori 11 , già descritti.
In particolare i cassetti superiori 22 sono provvisti, ad una loro estremità, di pomoli 23 che ne consentono l'azionamento nel senso delle frecce F di figura 5, così da determinare la chiusura più o meno parziale dei fori della piastra 21 , di passaggio dell'aria all'interno della camera di termoretrazione 4.
Allo scopo di conferire al flusso d'aria che esce dalla base inferiore 2 il profilo della confezione 16, i cassetti superiori 22 vengono azionati in modo da chiudere le superfici laterali della i ra 21 l inve a ert l arte centrale di questa che corrisponde alla posizione della confezione 16.
Ovviamente il numero dei cassetti lasciati aperti corrisponderà alle dimensioni delle confezioni o al numero delle confezioni lavorate contemporaneamente.
Per talune applicazioni, nelle quali non si deve fornire un eccessivo calore nella zona superiore delle confezioni 16, i fori della piastra superiore 21 vengono completamente chiusi dai cassetti 22 e l'aria che sale dalla base inferiore 2 viene scaricata attraverso le aperture 25 previste nella parte superiore delle pareti laterali 24 della copertura 3.
Nella variante di figura 6, il flusso d'aria generato dai ventilatori 17 viene parzialmente deviato da una deflettore 26, azionato da una corrispondente manopola 27, previsto sulle pareti laterali 24 nella parte posteriore o di uscita delle confezioni dal forno a tunnel 1 .
Come illustrato in figura 2, i ventilatori 17 aspirano l'aria dall'interno della camera di termoretrazione nel senso indicato dalle frecce 29 in corrispondenza della ventola 28.
Successivamente come si vede in figura 7 il flusso d'aria aspirato viene spinto inizialmente all'interno di un ciclone 30 e di qui indirizzato, per mezzo di paratie deviatrici 31 , su tutta la lunghezza dell'intercapedine 18 della copertura 3 ( vedasi frecce 32 di figura 2).
Il sistema a piastra superiore 21 e cassetti superiori 22 r l il l di sopra della base infferiore 2 che sostiene il trasporto a catena 5, per mezzo di staffe di supporto 33 scorrevoli entro asole 34 previste sulle citate pareti laterali 24.
La posizione in altezza della piastra 21 e dei cassetti 22 viene bloccata per mezzo di viti, (non illustrate), che agiscono tra le pareti 24 e le staffe 33.
Tale altezza viene scelta in funzione delle dimensioni delle confezioni 16 da trattare nel forno a tunnel.
La pulitura del trasporto a catena 5 è realizzata con il dispositivo di figura 3.
Questo comprende una spazzola rotante 35 posta nella sezione di ingresso delle confezioni 16 al tunnel 1 .
Per una più efficace azione di pulitura del trasporto a catena 5, la spazzola 35 è vantaggiosamente rotante in senso contrario, rispetto a quello di scorrimento della catena stessa.
L'azionamento della spazzola 35 è temporaneo ed è controllato per mezzo di un cilindro pneumatico 36, che agisce su una leva 37 di supporto di questa spazzola.
Sulla leva 37 è inoltre presente una ruota dentata 38 associata alla spazzola 35 e che si ingrana sulla corrispondente ruota 39 di azionamento del trasporto a catena.
Il movimento impresso alla leva 37 determina l'ingranamento reciproco delle ruote 38 e 39, nonché il contemporaneo avvicinamento della spazzola 35 alla catena 5, fino L'azionamento del cilindro 36 è controllato da un programma predefinito.
Vantaggiosamente sulla sezione di uscita delle confezioni 16 del forno a tunnel 1 sono previste delle lampade a raggi infrarossi 40, posizionate in corrispondenza delle pareti laterali 24 della copertura 3, rappresentate in figura 9.
Nel caso di alimentazione contemporanea di confezioni disposte su più file, le lampade 40 vengono posizionate anche tra una fila di confezioni e l'altra.
La funzione di queste lampade è quella di contribuire a concentrare il calore sulle pareti laterali delle confezioni, che richiedono il maggiore apporto di calore e che è necessario per distendere la pellicola.
All'invenzione, come descritta ed illustrata nelle figure delle allegate tavole di disegni, potranno essere apportate delle modifiche per realizzare varianti che, tuttavia, rientrano nel'ambito delle rivendicazioni che seguono.
Così, per esempio, la pluralità dei cassetti inferiori 1 1 e superiori 22 potrebbe essere sostituita da un unico cassetto inferiore e da un unico cassetto superiore, anche disposto al di sotto della relativa piastra, rispettivamente 9 e 21.

Claims (39)

  1. RIVENDICAZIONI 1 . Forno a tunnel di termoretrazione per la produzione di imballaggi in pellicola di materiale termoretraibile, caratterizzato dal fatto di prevedere mezzi adatti per controllare la temperatura di termoretrazione della detta pellicola (7), in confezioni (16) alloggiate all'interno di una camera di termoretrazione (4) dello stesso forno (1 ).
  2. 2. Forno secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto che i detti mezzi consistono di una piastra inferiore (9) posta al di sotto delle citate confezioni (16), la detta piastra (9) essendo provvista di una pluralità di fori (10) a sezione variabile di passaggio deH'aria calda inviata, nella direzione delle dette confezioni, per il tramite di ventilatori (17).
  3. 3. Forno secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto di prevedere almeno un cassetto inferiore (1 1 ) associato alla detta piastra inferiore (9) e a sua volta provvisto di una pluralità di forature (12) spostabili tra una posizione coincidente con i detti fori (10), così da lasciarli completamente aperti, ed una posizione interamente sfalsata o esterna rispetto ai medesimi fori (10), così da chiuderli completamente.
  4. 4. Forno secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che il citato almeno un cassetto inferiore (1 1 ) è provvisto di un cinematismo ad albero (13) e leva (14), controllato da una corrispondente manopola (15), cosi da provocarne il detto spostamento in rapporto alla citata piastra (9).
  5. 5. Forno secondo le rivendicazioni 3 e 4, caratterizzato dal fatto di prevedere una pluralità di cassetti inferiori (1 1 ), reciprocamente accostati così da coprire l'intera superficie della detta piastra inferiore (9).
  6. 6. Forno secondo una o più delle rivendicazioni 1 a 5, caratterizzato dal fatto che la detta camera di termoretrazione (4) è formata tra una copertura (3), ed una base inferiore (2), la detta copertura (3) presentando delle pareti (24) che delimitano un'intercapedine (18) di passaggio dell'aria di termoretrazione e di convogliamento di questa al di sotto della citata piastra inferiore (9).
  7. 7. Forno secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto di prevedere delle resistenze (19) all'interno della detta intercapedine (18), per il riscaldamento dell'aria inviata dai citati ventilatori (17).
  8. 8. Forno secondo una o più delle rivendicazioni 1 a 7, caratterizzato dal fatto di presentare inoltre una piastra superiore forata (21 ) associata ad almeno un cassetto superiore (22), anch'esso forato, montato scorrevole rispetto alla medesima piastra (21 ) così da determinare l'apertura e la chiusura dei fori di quest'ultima.
  9. 9. Forno secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto di prevedere una pluralità di cassetti superiori (22) a comando indipendente (23), che ricoprono l'intera superficie della detta piastra superiore forata (21 ).
  10. 10. Forno secondo le rivendicazioni 6 a 9, caratterizzato dal fatto che le pareti laterali (24) della detta copertura (3) presentano delle aperture (25) di scarico deN'aria di termoretrazione.
  11. 1 1 . Forno secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto di prevedere un deflettore (26) sulle dette pareti (24) della citata copertura (3).
  12. 12. Forno secondo una o più delle rivendicazioni 6 a 11 , caratterizzato dal fatto che i detti ventilatori (17) comprendono un ciclone (30) e delle piastre deviatrici (31) di indirizzamento deH'aria lungo tutta l'estensione della detta intercapedine (18).
  13. 13. Forno secondo una o più delle rivendicazioni 8 a 12, caratterizzato dal fatto di prevedere dei mezzi di sostegno, in posizione ad altezza variabile rispetto alla citata base inferiore (2), della detta piastra superiore (21 ) e del citato almeno un cassetto superiore (22).
  14. 14. Forno secondo la rivendicazione 13, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi consistono di staffe (33) di supporto del sistema di piastra (21) e cassetti (22), montate scorrevoli entro delle corrispondenti asole (34) previste sulle citate pareti laterali (24) della copertura (3).
  15. 15. Forno secondo una o più delle rivendicazioni 1 a 14, caratterizzato dal fatto di prevedere inoltre un trasporto a catena (5) per il trasporto delle dette confezioni (16) all'interno della camera di termoretrazione (4), dei ventilatori (8) di raffreddamento della detta catena essendo disposti al di sotto di questa, in posizione esterna alla citata camera di termoretrazione.
  16. 16. Forno secondo la rivendicazione 15, caratterizzato dal fatto di prevedere inoltre dei mezzi di pulitura della detta catena (5) durante il trasporto e la termoretrazione delle confezioni (16).
  17. 17. Forno secondo la rivendicazione 16, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi consistono di una spazzola rotante (35) posta nella sezione di ingresso delle confezioni (16) nel forno a tunnel (1 ) e adatta per interferire, pulendola, con la catena (5) durante il trasporto, da parte di quest'ultima, delle medesime confezioni.
  18. 18. Forno secondo la rivendicazione 17, caratterizzato dal fatto che la detta spazzola (35) è montata oscillante rispettivamente tra una posizione di interferenza con la catena (5), per la pulitura della stessa, ed una di riposo, nella quale la spazzola (35) è in posizione allontanata della detta catena.
  19. 19. Forno secondo la rivendicazione 18, caratterizzato dal fatto di prevedere una leva (37) di supporto della detta spazzola (35) nonché un ingranaggio (38), di azionamento di questa spazzola e sostenuto dalla medesima leva (37), adatto per impegnarsi con un corrispondente ingranaggio (39) di azionamento della catena (5).
  20. 20. Forno secondo la rivendicazione 19, caratterizzato dal fatto di resentare inoltre un cilindro 36 di azionamento della detta leva (37) tra una posizione di disimpegno tra i citati ingranaggi (38,39) ed una posizione di impegno reciproco degli stessi, nella quale la spazzola (35) è posta in rotazione a contatto con la detta catena (5).
  21. 21. Forno secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di prevedere inoltre delle lampade a raggi infrarossi (40) posizionate sulla sezione di uscita delle confezioni (16) dal forno a tunnel (1 ), poste in corrispondenza della parete (24) della copertura (3).
  22. 22. Forno secondo la rivendicazione 21 , caratterizzato dal fatto che le dette lampade (40) sono collocate interposte tra file di confezioni (16), così da irradiare le pareti laterali di queste.
  23. 23. Procedimento secondo la rivendicazione 23, caratterizzato dal fatto di prevedere il controllo dei flussi d'aria calda che realizzano la termoretrazione della pellicola.
  24. 24. Procedimento secondo la rivendicazione 24, caratterizzato dal fatto di prevedere il controllo della portata e della direzione dei detti flussi d'aria calda.
  25. 25. Procedimento secondo la rivendicazione 25, caratterizzato dal fatto che il detto controllo della portata dei flussi d'aria calda è realizzato per regolazione della sezione dei fori delle piastre forate inferiore (9) e superiore (21) di alimentazione dell'aria calda all'interno della camera di termoretrazione (4).
  26. 26. Procedimento secondo la rivendicazione 26, caratterealizzata per scorrimento dei cassetti forati (1 1 ,22) sulle rispettive piastre forate (9,21).
  27. 27. Procedimento secondo la rivendicazione 25, caratterizzato dal fatto che il detto controllo della direzione dei flussi d'aria calda è realizzato per azionamento indipendente e differenziato dei cassetti superiori (22) sulla corrispondente piastra forata (21).
  28. 28. Procedimento secondo la rivendicazione 28, caratterizzato dal fatto che il flusso d'aria calda presenta il profilo di ciascuna confezione (16), i cassetti superiori (22) essendo disposti in modo da chiudere le superfici laterali della corrispondente piastra (21), lasciando invece aperta la parte centrale di questa che corrisponde alla posizione delle confezioni (16).
  29. 29. Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di prevedere il dimensionamento regolabile del forno a tunnel (1 ) in funzione delle dimensioni delle confezioni (16) da preparare.
  30. 30. Procedimento secondo la rivendicazione 30, caratterizzato dal fatto che il detto dimensionamento regolabile è realizzato per sollevamento o abbassamento del citato sistema di piastra superiore (21) e di cassetti superiori (22), rispetto alla base inferiore (2) di sostegno delle confezioni (16).
  31. 31. Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di prevedere inoltre il controllo della tem eratura della catena (5) di tras orto delle
  32. 32. Procedimento secondo la rivendicazione 32, caratterizzato dal fatto che il detto controllo di temperatura è realizzato per il tramite di getti d'aria indirizzati, in direzione della citata catena (5), da ventilatori (8) posti all'esterno della camera di termoretrazione (4).
  33. 33. Procedimento secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di prevedere la pulitura del trasporto a catena (5) durante il trasporto delle confezioni.
  34. 34. Procedimento secondo la rivendicazione 34, caratterizzato dal fatto che la detta pulitura è realizzata per il tramite della citata spazzola (35), per interferenza temporanea di questa con la catena (5) in movimento.
  35. 35. Procedimento secondo la rivendicazione 35, caratterizzato dal fatto che la detta spazzola (35) è girevole in senso contrario a quello di scorrimento della catena. (5).
  36. 36. Procedimento e impianto secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di essere utilizzati per la preparazione di confezioni (16) di bottiglie (6) avvolte in una pellicola di materiale plastico termoretraibile.
  37. 37. Confezione di articoli avvolti in una pellicola di materiale termoretratto, caratterizzata dal fatto di essere ottenuta con l'impianto e il procedimento secondo una o più delle rivendicazioni precedenti.
  38. 38. Confezione secondo la rivendicazione 38, caratterizzata dal fatto di essere una confezione di bottiglie avvolte in una pellicola di materiale termoretratto.
  39. 39. Confezione secondo la rivendicazione 39, caratterizzata dal fatto di essere una confezione di lattine avvolte in una pellicola di materiale termoretratto.
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